MCCB là gì? Ý nghĩa, thông số kỹ thuật và hướng dẫn lựa chọn

MCCB (còn gọi là cầu dao ngắt mạch vỏ đúc) là một thiết bị bảo vệ quá dòng được sử dụng trong hệ thống phân phối điện hạ áp. Thiết bị này sẽ tự động ngắt mạch khi bộ ngắt mạch phát hiện tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch nằm trong phạm vi các thông số kỹ thuật hoạt động đã công bố của thiết bị.

Việc lựa chọn một cầu dao ngắt mạch (MCCB) không chỉ đơn thuần là việc chọn giá trị ampe. Cần phải kiểm tra ứng dụng dựa trên điện áp hệ thống, cấu hình xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC), các yêu cầu về tải và dây dẫn, dòng ngắn mạch dự kiến, định mức khả năng ngắt mạch, cách bố trí cực, đặc tính của bộ ngắt mạch, nghiên cứu phối hợp, điều kiện lắp đặt và các quy định hiện hành.

Câu trả lời ngắn gọn: MCCB là viết tắt của Bộ ngắt mạch vỏ đúc. Thiết bị này bảo vệ mạch điện khỏi các tình huống quá dòng cụ thể, nhưng tính phù hợp của nó phụ thuộc vào mẫu cụ thể và cách lắp đặt. Trước khi so sánh một Dòng sản phẩm MCCB, hãy xác nhận các thông số điện tại điểm lắp đặt thay vì chỉ dựa vào ngưỡng dòng điện chung.

MCCB (Bộ ngắt mạch trong vỏ đúc) là gì?

MCCB là một loại cầu dao được đặt trong vỏ cách điện đúc sẵn. Cơ chế hoạt động và bộ ngắt của nó sẽ ngắt các tiếp điểm khi dòng điện vượt quá các điều kiện được xác định bởi các cài đặt bảo vệ đã chọn hoặc các đặc tính ngắt cố định.

Các bộ ngắt mạch kết hợp (MCCB) thường được sử dụng cho các đường dây cấp nguồn, đường dây dẫn vào, mạch điện máy móc và thiết bị phân phối, trong đó các thông số kỹ thuật công bố và các chức năng bảo vệ có sẵn phù hợp với thiết kế. Tùy thuộc vào mẫu mã, bộ ngắt mạch có thể là loại nhiệt-từ hoặc điện tử, và các thông số cài đặt của nó có thể là cố định hoặc có thể điều chỉnh.

Sự khác biệt giữa MCCB và MCB không nằm ở chỗ một loại “bảo vệ hệ thống” trong khi loại kia “bảo vệ mạch điện”. Cả hai đều là các thiết bị ngắt mạch được sử dụng để bảo vệ chống quá dòng. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp được xác định dựa trên tiêu chuẩn sản phẩm áp dụng, các thông số định mức điện áp và dòng điện được công bố, hiệu suất chống ngắn mạch, đặc tính ngắt mạch, điều kiện lắp đặt và các yêu cầu phối hợp.

Chức năng chính của cầu dao vỏ đúc là gì?

Chức năng chính của cầu dao ngắt mạch (MCCB) là ngắt dòng điện trong các điều kiện bất thường đã được quy định, nhằm bảo vệ các dây dẫn và thiết bị trong khuôn khổ một thiết kế hệ thống điện phối hợp.

Tùy thuộc vào mẫu mã và bộ ngắt mạch, một MCCB có thể thực hiện các chức năng sau:

• Bảo vệ quá tải: Khi tình trạng quá dòng kéo dài, cầu dao sẽ ngắt theo đặc tính thời gian hoặc đặc tính nhiệt của nó.
• Bảo vệ chống ngắn mạch: Bộ ngắt mạch sẽ phản ứng theo đặc tính tức thời hoặc ngắn hạn của nó khi dòng điện sự cố đạt đến mức kích hoạt tương ứng.
• Các chức năng chuyển mạch và cách ly: Cần phải kiểm tra các thông tin này dựa trên các ký hiệu trên thiết bị, hướng dẫn sử dụng và phương pháp lắp đặt. Không nên cho rằng một bộ ngắt mạch tự động (MCCB) phù hợp để ngắt nguồn trừ khi nhà sản xuất đã công bố và ghi rõ chức năng đó trên thiết bị.
• Các chức năng bảo vệ hoặc liên lạc bổ sung: Các bộ cảm biến điện tử và phụ kiện có thể bổ sung thêm các chức năng, nhưng tính khả dụng và phạm vi điều chỉnh tùy thuộc vào từng mẫu xe.

Một cầu dao MCCB tiêu chuẩn chỉ bảo vệ quá dòng không thể thay thế cho hệ thống bảo vệ chống dòng rò ở những nơi yêu cầu chức năng này. Phải lựa chọn sơ đồ bảo vệ hoàn chỉnh phù hợp với hệ thống nối đất, mục đích sử dụng mạch điện, các yêu cầu địa phương và thiết bị cần được bảo vệ.

MCCB, MCB và RCCB: Sự khác biệt là gì?

Cần so sánh các thiết bị này dựa trên chức năng và các thông số kỹ thuật được công bố — chứ không phải dựa trên mức ngắt dòng điện chung hay giá trị của thiết bị được kết nối.

MCCB — thiết bị bảo vệ quá dòng cho các mạch phân phối và mạch thiết bị phù hợp

MCCB có thể được sử dụng trên các đường dây cấp điện chính hoặc phụ, các mạch phân phối công nghiệp, các mạch động cơ, các kết nối máy phát điện và các ứng dụng khác khi các thông số kỹ thuật và đặc tính bảo vệ được công bố của thiết bị này phù hợp với thiết kế.

Quyết định phải dựa trên các yếu tố như dòng tải tính toán, khả năng bảo vệ của dây dẫn, điện áp hệ thống, dòng ngắn mạch dự kiến, đặc tính ngắt mạch và sự phối hợp. Chỉ riêng giá trị thiết bị hay quy mô dự án thôi thì chưa đủ để xác định MCCB là lựa chọn phù hợp.

MCB — bảo vệ quá dòng trong phạm vi ứng dụng được công bố

Một MCB cũng có tác dụng bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch. Các cầu dao tự động (MCB) được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện gia dụng, thương mại và điều khiển khi các thông số kỹ thuật được công bố về tiêu chuẩn, điện áp, cường độ dòng điện, khả năng ngắt mạch và đặc tính ngắt mạch của chúng phù hợp.

Không nên cho rằng một MCB tự động không phù hợp với động cơ, đường cấp điện hoặc mức sự cố vượt quá một ngưỡng chung được đặt ra một cách tùy tiện. Cần kiểm tra kỹ các thông số kỹ thuật thực tế của sản phẩm và nghiên cứu phối hợp.

RCCB/RCD — thiết bị bảo vệ chống dòng dư không tích hợp chức năng bảo vệ quá dòng

Một Nhà sản xuất và cung cấp cầu dao bảo vệ chống dòng rò (RCCB) là một loại thiết bị phát hiện dòng điện dư không tích hợp chức năng bảo vệ quá dòng. Thiết bị này phát hiện sự mất cân bằng dòng điện dư và chủ yếu được thiết kế để bảo vệ chống lại nguy cơ điện giật trong các điều kiện đã được xác định.

Một thiết bị ngắt mạch dòng dư (RCCB) phải được phối hợp với thiết bị bảo vệ quá dòng cần thiết. Dòng dư định mức, loại, số cực, điện áp và phạm vi ứng dụng của thiết bị này phải được lựa chọn sao cho phù hợp với hệ thống và các yêu cầu tại địa phương. Không nên quảng cáo bất kỳ thiết bị nào là có thể đảm bảo ngăn ngừa điện giật.

Khi nào nên sử dụng cầu dao ngắt mạch tự động (MCCB)?

Hãy sử dụng MCCB khi thiết kế hệ thống điện và các thông số kỹ thuật được công bố của mẫu sản phẩm đã chọn cho thấy thiết bị này phù hợp. Không nên sử dụng ngưỡng dòng điện hoặc ngưỡng ngắn mạch chung để lựa chọn dòng sản phẩm.

Hãy kiểm tra các điều kiện sau đây trước tiên:

1. Loại hệ thống: Dòng xoay (AC) hoặc dòng một chiều (DC), điện áp hệ thống, tần số (nếu có), phương án nối đất và cấu hình cực yêu cầu.
2. Tải và dây dẫn: dòng điện thiết kế, đường cong tải, khả năng chịu tải của dây dẫn, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường và các hệ số hiệu chỉnh áp dụng.
3. Dòng điện ngắn mạch dự kiến: dòng điện sự cố được tính toán tại điểm lắp đặt và khả năng ngắt định mức của bộ ngắt mạch tại điện áp tương ứng.
4. Đặc điểm chuyến đi: các chức năng cố định hoặc có thể điều chỉnh, đường cong thời gian-dòng điện, dữ liệu khởi động động cơ hoặc dòng điện đột biến của máy biến áp, và khả năng phối hợp với các thiết bị ở phía trước và phía sau.
5. Yêu cầu về vận hành: dấu hiệu cách ly tại những vị trí cần cách ly, phụ kiện, vận hành từ xa, các quy trình giám sát và bảo trì.
6. Các quy định áp dụng: các quy định về điện của địa phương, bản vẽ kỹ thuật của dự án, hướng dẫn của nhà sản xuất và việc rà soát thiết kế do chuyên gia có trình độ thực hiện.

Đối với các ứng dụng động cơ, hãy sử dụng đường cong dòng khởi động thực tế, thời gian khởi động và các đường cong thời gian-dòng điện. Một hệ số nhân chung không thể thay thế cho việc kiểm tra sự phối hợp.

MCCB được sử dụng ở đâu?

Nguồn: Freepik

Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

• đường dây phân phối chính và phụ;
• bảng điều khiển công nghiệp và trung tâm điều khiển động cơ;
• mạch máy phát điện và mạch hệ thống truyền tải;
• hệ thống phân phối điện cho các tòa nhà thương mại;
• máy móc và thiết bị công nghệ;
• các mạch năng lượng mặt trời, pin và các mạch một chiều (DC) khác khi đã xác định chính xác loại cầu dao ngắt mạch (MCCB) phù hợp với điện áp, cực tính và số cực của hệ thống.

Đây là các ví dụ ứng dụng, không phải là các khuyến nghị tự động. Mỗi mạch vẫn cần được kiểm tra riêng về tải, mức sự cố, dây dẫn, sự phối hợp và điều kiện môi trường.

Các thông số kỹ thuật của MCCB: Bạn nên kiểm tra những gì?

Cần đọc kỹ cả nhãn hiệu và tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất. Các bộ ngắt mạch có hình dáng tương tự nhau có thể có điện áp hoạt động, công suất ngắt, bộ ngắt mạch và các tùy chọn phụ kiện khác nhau.

Dòng điện định mức không phải là giải pháp duy nhất để xác định kích thước

Không nên xác định kích cỡ MCCB bằng cách cộng thêm một biên độ an toàn tùy ý vào dòng tải. Thiết bị và các thông số được lựa chọn phải đảm bảo bảo vệ các dây dẫn và thiết bị, đồng thời phải phù hợp với chu kỳ làm việc đã được xác minh, các điều kiện khởi động và các hệ số hiệu chỉnh môi trường.

Một kỹ sư thiết kế có chuyên môn cần phải rà soát tính toán tải, khả năng chịu dòng của dây dẫn, đường cong của thiết bị bảo vệ và sự phối hợp giữa các thiết bị. Việc tăng định mức của cầu dao hoặc giá trị kích hoạt mà không qua quá trình rà soát này có thể làm suy yếu khả năng bảo vệ.

Các giá trị điện áp định mức phải hoàn toàn phù hợp với ứng dụng cụ thể

Xác nhận thông số Ue cho hệ điều hành. Xem xét các thông số Ui và Uimp như các đặc tính được khai báo riêng biệt, thay vì coi Ui là giới hạn chịu đựng chung. Đối với các ứng dụng dòng một chiều (DC), hãy kiểm tra điện áp cho phép trên mỗi cực, cách bố trí cực và cực tính trong tài liệu kỹ thuật của mô hình.

Để xác định khả năng chịu quá tải, cần phải xem xét bối cảnh dòng điện sự cố và điện áp

Xác định dòng điện ngắn mạch dự kiến tại điểm lắp đặt. Sau đó, so sánh giá trị này với các giá trị Icu và Ics áp dụng tại điện áp hệ thống, cũng như với bất kỳ yêu cầu nào của dự án về tính liên tục của dịch vụ sau khi ngắt sự cố.

Đừng cho rằng “10, 25, 36, 50 hoặc 85 kA” là các mức thông dụng có thể thay thế lẫn nhau. Các giá trị này thay đổi tùy theo dòng sản phẩm, điện áp và loại hệ thống. Bất kỳ sơ đồ bảo vệ nối tiếp hoặc dự phòng nào cũng phải là sự kết hợp đã được nhà sản xuất xác nhận và được áp dụng trong các điều kiện quy định.

Các loại bộ ngắt mạch chính của MCCB là gì?

MCCB nhiệt-từ

Các bộ ngắt nhiệt-từ sử dụng một bộ phận nhiệt để bảo vệ quá tải theo thời gian và một bộ phận từ để phản ứng với sự cố ngắn mạch. Việc các chức năng này là cố định hay có thể điều chỉnh tùy thuộc vào từng mẫu sản phẩm.

MCCB ngắt mạch điện tử

Các bộ ngắt mạch điện tử đo dòng điện bằng phương pháp điện tử và có thể cung cấp các chức năng ngắt mạch dài hạn, ngắn hạn, tức thời hoặc phát hiện sự cố chạm đất, cũng như các chức năng truyền thông hoặc đo lường. Các chức năng có sẵn, độ chính xác, dải điều chỉnh và các phụ kiện cần thiết phải được kiểm tra trong bảng dữ liệu chi tiết.

Bảo vệ cố định và bảo vệ có thể điều chỉnh là các tính năng — chứ không phải là các loại cầu dao phổ thông riêng biệt

Cả các sản phẩm nhiệt-từ và điện tử đều có thể là loại cố định hoặc có thể điều chỉnh. Đừng bao giờ cho rằng mọi MCCB có thể điều chỉnh đều có chức năng ngắt quá tải, ngắt ngắn mạch và trễ thời gian. Hãy tham khảo các đường cong thời gian-dòng điện và hướng dẫn cài đặt của từng mẫu sản phẩm.

Cấu tạo của một chiếc MCCB là gì?

Các bộ phận điển hình của MCCB bao gồm:

• một vỏ cách điện đúc;
• các điểm tiếp xúc chính và cơ chế hoạt động;
• một hệ thống kiểm soát hồ quang như ống dẫn hồ quang;
• một bộ ngắt nhiệt-từ hoặc điện tử;
• các đầu nối dây và đầu nối tải;
• các phụ kiện và thiết bị phụ trợ tùy thuộc vào mẫu máy.

Các yêu cầu về thiết kế linh kiện và bảo trì khác nhau tùy theo nhà sản xuất và dòng sản phẩm. Việc chuẩn bị đầu nối, kích thước dây dẫn và mô-men xoắn siết chặt phải tuân theo hướng dẫn lắp đặt.

Sau một sự cố ngắt mạch nghiêm trọng, không nên cho rằng có thể đơn giản đưa cầu dao trở lại hoạt động bình thường. Hãy tuân thủ hướng dẫn kiểm tra, thử nghiệm và thay thế của nhà sản xuất, đồng thời xem xét mức độ sự cố và lịch sử vận hành.

MCCB có chức năng gì trong hệ thống điện?

Nguồn: Freepik

Trong một hệ thống điện phối hợp, công tắc ngắt mạch tự động (MCCB) sẽ phát hiện các tình trạng quá dòng được quy định và ngắt mạch theo đặc tính thời gian-dòng điện của nó. Thời gian ngắt mạch phụ thuộc vào dòng điện sự cố, bộ ngắt mạch, các thông số cài đặt và thiết kế của công tắc ngắt mạch; do đó, không nên mô tả thời gian này bằng thuật ngữ chung chung như “ngay lập tức” hay cam kết về đơn vị mili giây.

Nghiên cứu về biện pháp bảo vệ cần xem xét:

• bảo vệ dây dẫn và thiết bị;
• khả năng chọn lọc giữa các thiết bị ở phía thượng nguồn và hạ nguồn;
• động cơ, máy biến áp hoặc các đặc tính dòng khởi động khác;
• thời gian khắc phục sự cố và mọi tác động liên quan đến năng lượng sự cố;
• các yêu cầu về tính liên tục của dịch vụ;
• Các tổ hợp nối tiếp đã được nhà sản xuất xác nhận đã được sử dụng.

Các thông số cài đặt là một phần của thiết kế bảo vệ. Việc thay đổi các thông số cài đặt tức thời, ngắn hạn hoặc dài hạn có thể ảnh hưởng đến độ chọn lọc, khả năng bảo vệ dây dẫn và năng lượng tác động; do đó, các thông số cài đặt cần được kiểm soát và ghi chép lại.

Các sự cố thường gặp ở MCCB: Cần kiểm tra những gì?

Các triệu chứng của MCCB có thể xuất phát từ sự cố thực tế, quá tải, điều kiện lắp đặt, cài đặt không chính xác, kết nối lỏng lẻo, tác động của môi trường hoặc hư hỏng thiết bị. Việc khắc phục sự cố phải do nhân viên có chuyên môn thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất và quy trình làm việc an toàn đã được phê duyệt.

Kết luận

MCCB là một thiết bị bảo vệ quá dòng, tính phù hợp của thiết bị này phụ thuộc vào hệ thống điện cụ thể và các thông số kỹ thuật do nhà sản xuất công bố cho từng mẫu sản phẩm. Chỉ dựa vào định mức dòng điện thôi là chưa đủ.

Trước khi lựa chọn một bộ ngắt mạch tự động (MCCB), cần xác nhận điện áp hệ thống và cấu hình AC/DC, dữ liệu về tải và dây dẫn, cách bố trí cực, dòng ngắn mạch dự kiến, các yêu cầu về Icu/Ics, chức năng của bộ ngắt, sự phối hợp thời gian-dòng điện, điều kiện lắp đặt và bất kỳ ký hiệu cách ly nào được yêu cầu.

Để xem xét mô hình OOHMAGE và báo giá, liên hệ với chúng tôi cùng với loại hệ thống, điện áp, số cực, dòng điện thiết kế, dữ liệu về dòng điện sự cố có sẵn, các chức năng cần thiết của bộ ngắt mạch, số lượng và ứng dụng. Việc lựa chọn sản phẩm phù hợp có thể được thảo luận dựa trên các thông tin đầu vào này; các thiết lập bảo vệ cuối cùng và sự phối hợp hệ thống cần được xác nhận bởi các chuyên gia điện có trình độ chuyên môn, chịu trách nhiệm về việc lắp đặt.

Tiêu chuẩn và tài liệu tham khảo kỹ thuật

• IEC 60947-2:2024, các bộ ngắt mạch điện áp thấp.
• IEC 60898-1:2015, các thiết bị ngắt mạch dùng để bảo vệ chống quá dòng trong các hệ thống điện gia dụng và các hệ thống tương tự.
• IEC 61008-1:2024, các thiết bị ngắt mạch chống rò rỉ (RCCB) không có chức năng bảo vệ quá dòng tích hợp.
• Hướng dẫn ứng dụng của Schneider Electric dành cho Lựa chọn cầu dao DC và cơ chế nối tiếp đã được nhà sản xuất xác nhận.
• Tổng quan của Eaton về Các nguyên lý cơ bản về thiết bị đóng cắt điện áp thấp.